论文数字化环境下的数学自主探究以《平移和旋转》为例，本文是关于自主探究方面论文范文集跟《平移和旋转》和数字化环境和数学类毕业论文模板范文.
姜 博
（江苏省常州市新北区薛家中心小学,213125）
摘 要：“互联网+”时代的到来,智能终端的普及,无线网络的全面覆盖,能使学生的数学学习场景更加丰富,学习内容更加多元,从而支持并促进学生开展自主探究.以《平移和旋转》为例,将知识点置于数字化环境下,进行有针对性的教学设计,并据此推进三项学习活动：理解与判断,旨在立足教材,对学生的自主学习情况进行检测；探究与发现,通过场景再现,促进学生对相关问题的深度探究；猜测与验证,让学生在活学活用的过程中拓展认知空间.
关键词：数字化 自主探究 开展
“学生的数学学习内容应当是现实的、有意义的、富有挑战性的,这些内容要有利于学生主动地进行观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动.”很多教师也意识到,好的课程学习内容对提高学生的数学素养有着重要作用,但因教材资源内容、课堂组织形式以及学生学习方式的限制,很多情况下,学生仍处于被动接受的状态.教师一厢情愿地灌输很难激发学生的学习兴趣,不利于提升学生自主学习的能力以及思维能力.“互联网+”时代的到来,智能终端的普及,无线网络的全面覆盖,能使学生的数学学习场景更加丰富,学习内容更加多元,从而支持并促进学生开展自主探究.
一、知识点再设计
《平移和旋转》是苏教版小学数学三年级上册的教学内容,旨在让学生通过学习初步认识平移和旋转现象,能对生活中的对应场景做出判断.传统课堂中针对此知识点的一般流程是：先通过例题主题图进行直观演示教学,然后让学生进行相应的知识点判断练习.这样的设计,忽视了学生已有的生活经验,很难激发学生的学习兴趣,不利于提升学生独立思考、抽象概括及主动探究的能力.
我在教学该知识点时,将此置于数字化环境下,进行了再设计：课前,利用微视频引领学生自主学习,并通过网络,反馈学生的自学成果；根据具体学情,凭借网络平台提供的数据,制订教学方案.课中,利用iPad的交互功能,结合numberkiz软件,让学生观察平移和旋转现象,自己动手操作、设计平移和旋转,并针对操作、设计过程中存在的问题开展自主探究.之后,鼓励学生利用iPad,自主选择要研究的生活场景,并在任务单学习项目的驱动下,充分开展自主、个性化的探究学习.
二、自主探究有效开展
“互联网+”时代课堂的转型核心在于为学生创设真实、真正的任务场景,提供解决任务的脚手架,引导、支持学生自主探究、自主解决学习过程中遇到的问题.因此,围绕上面的设计,我又在教学中融入三项学习活动：(1)理解与判断,旨在立足教材,对学生的自主学习情况进行检测；(2)探究与发现,通过场景再现,促进学生对相关问题的深度探究；(3)猜测与验证,让学生在活学活用的过程中拓展认知空间.
活动一：理解与判断
《义务教育数学课程标准(2011年版)》指出,“数学教学活动必须建立在学生的认知发展水平和已有的知识经验基础之上”.教学要在了解真实学情,为学生把好学习脉络的基础上有针对性地进行.因此,教学前,我除了让学生根据自己的理解搜集与平移、旋转现象相关的案例外,还为他们展示了相关的视频,让他们对基本概念有所了解.视频中展示了火车车厢、地球仪、水龙头、算盘、方向盘、电梯、国旗、风扇叶片、螺旋桨、钟面上的指针等的运动状态.这些物体的运动有的可以看成是平移,有的可以看成是旋转.
教学时,我又通过网络向学生手中的终端学习工具视频资源库中添加了一些正在平移或旋转的事物,请他们判断哪些属于平移,哪些属于旋转.通过网络问卷对学生的认知情况进行统计后发现,对于生活中常见的平移和旋转现象（如火车车厢、电梯、国旗等的平移,如风扇、螺旋桨、钟面指针等的旋转）,90%以上的学生都能理解和掌握,但对于一些特殊事物的运动例子,如钟摆是平移还是旋转,汽车档位手杆的运动是平移还是旋转等,85%的学生都判断不准.
据此,我在进入课堂之前,已经掌握了哪些知识点学生理解有困难,哪些要重点讲解,哪些只要一带而过,做到了“有备而来”.围绕本项活动中发现的问题,我引导学生开展了“探究与发现”活动.
活动二：探究与发现
确定现实、有意义、富有挑战性的学习内容,促使学生在观察、实验、猜测、验证、推理与交流等数学活动中主动进行自主探究,设置与学习内容相宜的学习场景很有必要.在数字化环境下,我选择了三幅生活中的场景图——拉杆箱、汽车、教室一角（见图1）以及三种场景的3D全景APP软件,旨在将知识点鲜活、动感地呈现在学生面前,让他们看得见、摸得着,且随时可以操作验证.
在通过3D全景APP软件呈现的场景中,巧妙隐藏了容易被学生忽略的平移和旋转现象.教学中的生活场景再现,激活了学生的已有认知,大大激发了学生的学习热情.借此,我顺势布置了学习任务单（见表1）,组织学生进行自主探究.学习任务单从探究指向、探究主题、技术支持、探究内容四个层面对学生的探究任务做出了要求.
至于每个小组想要探究哪个场景,我觉得不重要,可以由小组组员商量决定.因为三个场景都指向相同的目标,虽然场景内容不同,思考的角度不同,但是核心问题相同.给予每个小组充足的时间（一般是8分钟）,让每个组员集中注意力探究一个问题,有助于他们进行充分的体验和探索,跨越浅表的知识表象,进行深度探究.
有一个小组选择了“拉杆箱”的场景,因为学生认为自己在生活中与拉杆箱“接触”较多,也有使用体验,探究起来会比较容易.观察他们的探究时我发现,学生先用iPad上的交互功能将所选取的场景图复制到新的页面上,并且放大了图片,这样更方便他们进行标注和观察.遇到无法确定是平移还是旋转现象的时候,他们便打开拉杆箱的3D APP软件进行操作验证.因为软件里面的模型可以缩放,并且每一个零部件都是可以移动的,学生经过验证就能根据自己的判断做出调整.了解了现象之后,学习小组的每个成员又在平板上对拉杆箱的大图进行截图分析、分类对比,并对拉杆箱各组成部分的运动状态进行了讨论分析,并试图总结出平移和旋转的特点,如轮子、锁、拉链环的运动属于旋转,拉杆、按钮、箱子的运动属于平移……总结过程中,他们也遇到了无法确定的现象,如拉杆箱的整体打开和关闭是属于平移还是旋转.对此,我鼓励学生继续借助技术支持,进行多角度思考.有了之前的经验,每个小组成员都积极出谋划策,他们有的低头通过3DAPP软件边操作边思考,有的上网寻找信息,有的利用在线技术向他人求助,还有的到别的小组寻求帮助.经过这样的“合力”思维过程,小组疑问大部分都被解决了.对于那些即使每个成员都绞尽脑汁还无法解决的问题,我建议他们记下来,在全班进行交流.如“拉杆箱”探究交流活动中,该组成员最终对“拉杆箱的整体打开和关闭属于平移还是旋转”存有疑问.
待所有小组探究结束,汇报探究成果之后,围绕个别“疑难杂症”,我又组织全班开展“头脑风暴”,借助技术支持解决.如针对“拉杆箱的整体打开和关闭属于平移还是旋转”这个问题,全班同学借助自己对平移和旋转的已有认知,有的边在软件上操作边陈述自己的想法,有的在网上对陈述同学的意见进行补充和改进.学生逐渐对此问题的认识达成了一致：常见的旋转现象中,旋转的中心点都在图形的,但是拉杆箱打开和关闭旋转的中心点却集中在了一根轴上,是由无数个旋转的点组成的旋转轴,所以这种现象也属于旋转.学生在真实的操作、持续的思考、深度的交流中,最终自主解决了自己发现的问题.而这些问题,是关涉课堂教学重难点的精髓.
从以上探究过程可以看出,学生不仅关注了平移和旋转的表面现象,还利用3D软件从里到外、从前到后、从整体到局部真实体验了场景内部的各部分,又从生活经验出发,掌握了用数学的思维发现问题、思考问题的方法,如,拉杆箱整体的打开和关闭属于旋转、汽车里面座椅的前后移动属于平移、教室里电风扇开关的运动属于旋转……在技术的帮助下,学生的学习方式、思维发生了改变,真正做到了深度学习.
活动三：猜测与验证
活学活用,拓展认知空间是达成教学目的的有效途径.技术支持下的课堂,既能为学生提供学习活动支架,又能提供技术辅助手段,有助于学生在实际运用随时进行猜测,并通过自主操作进行验证.
在教学平移与旋转的第三个环节,针对学生已经在脑海中建立了平移和旋转的模型思想这一认知现状,我设置了“四组平面图形是否能够重合”的问题,鼓励学生继续借助技术和所学知识进行猜测与验证.教学时,我指导他们利用numberkiz软件的数学工具,将目标图形进行复制、放大、缩小、平移和旋转.学生动手操作时,我又设计了三个环节：(1)猜一猜,猜测每组的两个图形是否能够重合；(2)试一试,利用numberkiz软件,复制目标图形,手动进行平移或者旋转验证；(3)做出判断,通过自己的操作与思考,最终得出验证的结果.
如对“三角形的运动是属于平移还是旋转”（如图2）进行猜测与验证.学生根据已有的平移和旋转知识无法马上得出结论,经过小组探究也不能统一意见,可见他们对这一问题的认识还停留于猜测阶段,需要验证.对此,我让学生打开numberkiz软件,先将三角形复制到一定区域,然后进行平移,看看会有怎样的平移结果；当三角形被平移到目标位之后无法重合,再把三角形进行旋转,看看又会有怎样的旋转结果.学生受到启发,便饶有兴致地操作起来,他们通过“平移+旋转”的方式,最终得出结论：这一组图形是可以重合的.
有了这样的验证体验,学生对接下来的“梯形图的运动是属于平移还是旋转”(见图3)问题的验证就有把握了.整个猜测与验证的探究过程,转化为学生持续借助有效数学思维解决平移和旋转问题的探究过程.在这样的过程中,学生真正理解和掌握了基本的数学知识和技能,领会了数学思想方法,获得了广泛的数学活动经验.
数字化环境下的学生自主探究,使学生获得了更多参与数学活动的机会,有力地促进了学生数学素养的提升.我们期待更多相关教学成果的涌现.
综上所述：本文论述了大学硕士与自主探究本科自主探究毕业论文开题报告范文和相关优秀学术职称论文参考文献资料，关于免费教你怎么写《平移和旋转》和数字化环境和数学方面论文范文.
参考文献：
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